导言
压力导丝的出现对于冠脉介入治疗来说是革命性的,他将介入治疗从单纯依据冠脉解剖推动到以血管生理学作为手术判断标准的时代。本期创新周刊,我们将带领读者了解冠脉腔内生理学的发展过程,介绍其历史、冠脉血流储备及后续不断发展的各项技术。
压力导丝出现前冠脉血流生理学的发展过程
年代,DonaldYoung在其发表在CirculationResearch上具有里程碑意义的文章中,通过一系列公式来描述血管的生理过程,而在年,LanceGould通过活动动物实验证实了这些公式的实际价值,并对公式进行了简化和总结。真正让这些公式被人们所知则是在年,R.Kirkeeide通过引入冠状动脉造影定量分析技术,并应用相关公式推算了血管内压力的下降。
在年前后,多普勒导丝被引入临床使得研究者们可以测量冠脉内流速及血流储备(CFR),然而动物实与人体内截然不同的CFR值阻碍了这项技术的进一步推广,但DEBATEI、II及DESTINY研究中,CFR结合冠脉狭窄情况仍然为临床判断可否推迟PCI手术提供了重要的参考。
△冠状动脉生理学的发展历程
压力导丝、FFR及其他相关技术
年,瑞典公司RADI成功研制压力导丝为冠脉生理领域带来了曙光。年,Piljs等通过实验测定冠脉循环不同位置的冠脉血流,证实验证了冠脉血流理论,实验中在最大血流充盈条件下,冠脉病变远端及主动脉根部压力的比值与狭窄比正常血管的平均动脉血流速度之间存在强线性关系(下图),根据这一现象,作者提出了通过测定血管内压力来推导血流储备的可行性。这项里程碑的工作意味着FFR(血流储备分数,即血管狭窄时的最大血流与相同条件下无狭窄时最大期望血流之比)可以通过充血时测得的远端压力(Pd)和主动脉压(Pa)之比替代,大大提高了临床可操作性,FFR测定实际已纳入了侧枝对血流的影响,同时很少受到整体血流动力学影响(这点目前已受到了挑战),成为了患者冠脉血流动力学的重要特征,DEFER及FAME研究则证实了其优化PCI临床决策的重要意义。
△FFR相关的重要随机对照临床研究
DEFER研究中,FFR≥0.75的冠心病患者被分为延迟手术组或PCI组,最终两组的无事件生存率无显著差异。FAME研究则随即比较了多组血管患者基于冠脉造影及FFR制定介入治疗策略后患者的临床转归,结果提示基于FFR决定PCI策略组临床转归优于基于造影组(18.3%vs.13.2%,p=0.)。FAMEII研究则旨在比较FFR≤0.8患者应用PCI及优化药物治疗临床预后的差异,这项研究因为明显的阳性结果在未完成患者入组时就宣告终止。良好的临床研究数据使得ESC/EACTS在年指南更新时提出对于没有缺血证据的冠脉狭窄患者,应对冠脉病变行心肌血流储备分数(FFR)进行评估(IA)。
但是,FFR仍然具有其局限性。首先,其得以精准测量的先决条件是冠脉血管床能否进入最大充血状态,否则压力梯度在病变部位的变化将会被低估,但实际上仅有84%的患者能达到该状态。其次,当存在微循环病变时,微血管和心外膜血管的狭窄是影响冠状动脉循环的两个组成部分,由于微血管病变会限制冠状动脉获得最大血流,故冠脉扩张药物所诱发的狭窄远端压力降低程度可能低于无微血管病变存在时所降低的程度,因此可能高估。正是FFR的这些局限性推动了后续技术的改进。
年,JustinDavies提出了瞬时无波形比率(iFR)的概念,进一步丰富了冠脉生理领域的理论基础。针对狭窄冠脉的研究发现,心脏舒张中晚期存在一段未形成压力-流速波的无波形期,此时微血管阻力低于平均静息阻力,其数值及变化系数均与扩张血管后相等。由此,定义瞬时无波形比率(iFR)为无波形期平均Pd与Pa的比值,从而可在不扩张血管的情况下稳定地评价血流情况。
△应用IFR指导PCI治疗相关研究数据
RESOLVE研究发现,iFR和静息Pd/Pa值均与FFR线性相关。因此,通过静息压力指标即可决定是否血运重建。JUSTIFYCFR研究表明,iFR在数值上较Pd/Pa和CFR更易于准确地检测血流储备耗竭。就引导血运重建的治疗效率而言,DEFINE-FLAIR和iFR-SWEDE-HEART研究已证实,分别经iFR或FFR指导治疗后,患者1年无事件生存率无显著差异,并且iFR组发生功能性显著狭窄更少,手术相关不良反应更少。因此,ACC将iFR列为了FFR的替代指标。
目前无论FFR亦或iFR都需应用通过压力导丝检测远端压力及主动脉根部压力进行计算,这一过程延长了手术时间,增加了手术费用,基于常规冠状动脉造影、不需要压力导丝测量冠状动脉病变压力的定量血流检测技术(QFR)则可以解决这一问题,通过将两个体位成角≥25°的标准冠脉造影图像经网络系统传入AngioPlus系统进行三维重建及计算后计算得到QFR可大大简化手术流程,在最新TCT公布的FAVORIIChina研究使用了以压力导丝为基础的FFR为金标准,评价了在导管室中实时测量QFR诊断冠脉狭窄病变的一致性,研究结果显示,FFR与QFR具有良好的相关性(r=0.),研究主要终点基于血管实时所测QFR的诊断一致性为92.7%,标志着冠脉血流动力学检测进入了无创、计算机分析的新时代。基于冠脉CTA影像学数据进行分析的FFRCT在试验中也证实了其有效性,相信随着影像学及计算分析技术的不断提升,最终冠脉血流动力学评价将会在冠脉介入治疗中起到更加重要的作用。
△QFR相关原理
本期策划:沈雳殷嘉晟
文字编译:许菲
后期制作:张倩倩邓志岳
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